GWAS系列 | 带你读懂全基因组关联研究(一)

如题所述

全基因组关联研究(GWAS),就像一场遗传密码的探索之旅,揭示了遗传区域与性状、疾病之间微妙的联系。通过扫描数百万遗传变异点,GWAS为我们揭示了无数与特定表型或疾病关联的基因热点。至今,这种研究方法已揭示了疾病的遗传奥秘,而随着样本量的膨胀和研究的深化,我们发现的关联变异数量还在持续增长。


GWAS的探索过程犹如一部精密的交响乐,分为几个关键章节:




    序曲:样本采集与表型记录


    从众多受试者中收集DNA样本,包括他们的疾病状况、年龄、性别等信息,这些数据是构建关联桥梁的基础。GWAS研究通常需要庞大的样本规模,通过如CaTS和GPC的工具,科学家们可以预估所需的样本量,无论是病例-对照类型还是连续性测量的性状,都是研究的焦点。




    基因组的交响:分型与质控


    微阵列和下一代测序技术(如WES和WGS)是这场研究的乐章。微阵列曾是主流,但随着WGS技术的普及,其全基因组覆盖性使其成为理想选择。在数据清洗阶段,严格的质量控制至关重要,包括剔除稀有变异,校正哈温平衡,处理缺失数据,以及确认基因分型的准确性。




    主旋律:关联分析与人群校正


    利用线性回归或logistic回归模型,结合协变量如年龄、性别和主成分,进行关联统计检验。为了克服人群差异的影响,还要引入混杂效应模型,如fastGWAS,确保结果的精确性。




    合奏:荟萃分析与验证


    将多个研究队列的成果汇聚,Meta分析为我们提供更全面的关联效应量,独立验证队列的加入,验证了发现的关联真实可靠。




    尾声:后续解读与数据库资源


    大规模公开数据库如UK Biobank,储存着丰富的基因分型和表型数据,为后续研究提供了丰富的资源。GWAS的应用领域广泛,从植物到人类,其价值日益凸显。




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